Estratégias de modulação para conversores multiníveis com capacitores flutuantes
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Date
2019-01-30Primeiro membro da banca
Carnielutti, Fernanda de Moraes
Segundo membro da banca
Grigoletto, Felipe Bovolini
Terceiro membro da banca
Bernardes, Thiago Araujo
Quarto membro da banca
Camargo, Robinson Figueiredo de
Metadata
Show full item recordAbstract
Esta Tese de doutorado contribui para a modulação do conversor trifásico multinivel com
capacitores flutuantes, para isso foram realizadas simulações para validar três algoritmos
de modulação distintos. A primeira é uma modulação por deslocamento de fase. Para fazer
a regulação de tensão dos capacitores flutuantes foi utilizada uma malha de controle
proporcional que desloca a modulante fazendo com que o tempo de carga ou descarga num
determinado capacitor seja alterado, desta forma, possibilitando controlar as tensões nos
capacitores flutuantes. A segunda técnica de modulação foi baseada em uma modulação
descontinua. Através de modulantes descontínuas que variam entre regiões de PWM e
saturação. A alternância entre as modulantes propicia que a corrente média nos capacitores
flutuantes se mantenha em torno de zero sem aumentar o número de comutações. Além
disso, um controlador proporcional foi implementado para regular as tensões nos
capacitores flutuantes. A principal vantagem desta técnica quando comparada com a
modulação por deslocamento de fase é a redução da THD das tensões de linha. Em seguida,
uma modulação baseada em space vector foi implementada. Nesta modulação foram
criados diagramas para auxiliar a definição de sequências de chaveamento para os setores
do espaço vetorial. Para cada setor foram criadas sete sequências, onde a primeira sequência
é escolhida entre os vetores de forma que no final da sequência nenhum dos capacitores
flutuantes carregou nem descarregou, mais duas sequências para cada capacitor flutuante.
Estas duas sequências servem para regular a tensão em cada capacitor flutuante, uma delas
carrega e a outra descarrega o capacitor flutuante, dessa forma é possível manter a tensões
reguladas. Foi, então, realizada uma comparação entre as técnicas de modulação;
inicialmente, foi tomado o cuidado para garantir a igualdade entre as modulações, como,
por exemplo: usados os mesmos parâmetros de simulação e a mesma quantidade de
comutações por período de amostragem. Assim, foram analisadas a eficiência das
modulações pela THD e pelo fator de distorção de primeira ordem para as modulações
abordadas neste trabalho.
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